Гидравлический расчет водонапорной сети

При расчете кольцевых сетей будем пользоваться следующими положениями:

1. В каждом узле сети должен выполняться баланс расходов:

∑Qik-Qi=0;

где i – номер рассматриваемого узла, Qik – расходы примыкающие к узлу (со знаком плюс) и оттекающие (со знаком минус), Qi – расход отдаваемой водопотребителю в i узле.

2. В каждом кольце потери напора по одной его ветви должны быть равны потерям напора по другой ветви:

(∑hik)j=0,

где j – номер рассматриваемого кольца.

Так как количество неизвестных (диаметры Dik и расходы Qik ) в два раза превышает количество уравнений, расчет проводится следующим образом:

1) руководствуясь соображениями надежности водообеспечения, зададимся значениями расходов на участках. Для этого ориентировочно наметим точку встречи потоков – «диктующая» точка и направления потоков на всех участках. Исходя из анализа системы водоснабжения за ДТ принята точка 7 (см. план системы водоснабжения и водопотребления).

2) по заданному расходу для каждого участка подберём экономически наивыгоднейший диаметр (табл. П. 6). Значение экономического фактора в зависимости от района строительства примем 0,5, так как районом строительства является Пермская область.

3) определим потери напора на каждом из участков:

h=Sо · L · Qр2 · δ;

где Sо – удельное сопротивление трубопровода, L – длина участка, Qр – расчетный расход, δ – поправочный коэффициент, зависящий от скорости движения воды. Sо и δ определим соответственно по таблицам П.7 и П.8.

4) в каждом из колец сети проверим выполнение условий (2). В случае возникновения невязки потерь напора ((∑hik )j>0,5 м) начальное потокораспределение нуждается в корректировке.

5) для определения действительного потокораспределения определим в каждом из колец поправочные расходы:

∆q=∆hн / (2 ∑ Sо · L · Qр · δ)

где ∆hн – невязка потерь напора. Расчет будем вести до тех пор, пока невязка не станет меньше допустимой.

6) по результатам расчетов построены пьезометрические линии (см. приложение).

Расчетные расходы

Водонапорную башню будем рассчитывать на три режима:

1 – максимальное хозяйственно-питьевое водопотребление - Qмакс;

2 - минимальное хозяйственно-питьевое водопотребление - Qмин;

3 – пожаротушение в часы максимального водопотребления – Qмакс +Qпож.

Исходя из первого режима, подберём диаметры трубопроводов, вычислим потери напора и найдём наинизшее положение пьезометрической линии, а затем определим необходимую высоту водонапорной башни и напор насосов II подъема. Второй и третий расчеты являются проверочными. Их выполнены при уже известных диаметрах трубопроводов. Полученные положения пьезометрических линий при этих режимах позволяют проверить допустимость свободных напоров в сети, найти напор пожарных насосов и проанализировать условия работы водонапорного бака в часы тушения пожара.